NASA’s Webb findet neue Beweise für einen Planeten um den am nächsten gelegenen Zwilling der Sonne

Originalveröffentlichung am 07.08.2025 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases

Zusammenfassung: Daten zeigen, daß der Planet ein Gasriese sein könnte, der ein- bis zweimal so weit entfernt ist wie die Erde von der Sonne

Das Alpha-Centauri-System, das unserem Sonnensystem am nächsten gelegene Sternensystem, ist in der Science-Fiction und der Popkultur schon mehrfach aufgetaucht, meist als Symbol für mögliche zukünftige interstellare Reisen oder sogar als Heimat von Planeten, auf denen es von Leben wimmelt. Die Realität sieht jedoch ein wenig anders aus als das, was Hollywood sich ausgedacht hat.

Dieses chaotische System besteht aus zwei sonnenähnlichen Sternen, Alpha Centauri A und Alpha Centauri B, und einem lichtschwachen roten Zwergstern, Proxima Centauri, dem einzigen Stern des Systems, der nachweislich drei Planeten beherbergt.

Neue Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA liefern nun den bisher stärksten Beweis für einen Gasriesen, der um Alpha Centauri A kreist.

Astronomen haben unter Verwendung des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA eindeutige Beweise für einen riesigen Planeten gefunden, der einen Stern im Sternensystem umkreist, das unserer Sonne am nächsten ist. Das nur 4 Lichtjahre von der Erde entfernte Dreifachsternsystem Alpha Centauri ist seit langem ein interessantes Ziel bei der Suche nach Welten jenseits unseres Sonnensystems.

Alpha Centauri findet sich am südlichen Himmel und besteht aus den Doppelsternen Alpha Centauri A und Alpha Centauri B, die beide sonnenähnlich sind, und dem schwachen roten Zwergstern Proxima Centauri. Alpha Centauri A ist der dritthellste Stern am Nachthimmel. Während es drei bestätigte Planeten gibt, die Proxima Centauri umkreisen, war es bisher schwierig, die Existenz anderer Welten um Alpha Centauri A und Alpha Centauri B zu bestätigen.

Jetzt liefern Beobachtungen von Webb mit seinem Mid-Infrared Instrument (MIRI) den bisher stärksten Beweis für einen Gasriesen, der Alpha Centauri A umkreist. Die Ergebnisse wurden in zwei Artikeln in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Sollte sich dies bestätigen, wäre der Planet der erdnächste, der in der bewohnbaren Zone eines sonnenähnlichen Sterns kreist. Da der Planetenkandidat jedoch ein Gasriese ist, würden die Wissenschaftler sagen, daß er kein Leben, wie wir es kennen, beherbergen würde.

“Da dieses System so nahe bei uns ist, wäre jeder gefundene Exoplanet unsere beste Gelegenheit, Daten über andere Planetensysteme als unser eigenes zu sammeln. Dennoch sind diese Beobachtungen eine unglaubliche Herausforderung, selbst mit dem leistungsstärksten Weltraumteleskop der Welt, da diese Sterne so hell und nah sind und sich schnell über den Himmel bewegen”, sagte Charles Beichman vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und dem NASA Exoplanet Science Institute am IPAC-Astronomiezentrum des Caltech, der als Erstautor an einer der neuen Veröffentlichungen beteiligt ist. “Webb wurde entwickelt und optimiert, um die am weitesten entfernten Galaxien im Universum zu finden. Das Operationsteam am Space Telescope Science Institute mußte eine maßgeschneiderte Beobachtungssequenz für dieses Ziel entwickeln, und ihr zusätzlicher Aufwand hat sich spektakulär ausgezahlt.”

Mehrere Runden sorgfältig geplanter Beobachtungen durch Webb, sorgfältige Analysen durch das Forschungsteam und umfangreiche Computermodellierungen haben dazu beigetragen, festzustellen, daß es sich bei der auf dem Webb-Bild sichtbaren Quelle wohl um einen Planeten handelt und nicht um ein Hintergrundobjekt (wie eine Galaxie), ein Vordergrundobjekt (einen vorbeiziehenden Asteroiden) oder ein anderes Detektor- oder Bildartefakt.

Die ersten Beobachtungen des Systems fanden im August 2024 statt, wobei die koronographische Maske an Bord von MIRI verwendet wurde, um das Licht von Alpha Centauri A zu blockieren. Obwohl die zusätzliche Helligkeit des nahe gelegenen Begleitsterns Alpha Centauri B die Analyse erschwerte, konnte das Team das Licht beider Sterne abziehen, um ein Objekt zu entdecken, das mehr als 10.000-mal schwächer ist als Alpha Centauri A und von diesem Stern etwa doppelt so weit entfernt ist wie die Erde von der Sonne.

Obwohl die erste Entdeckung aufregend war, benötigte das Forschungsteam mehr Daten, um zu einer eindeutigen Schlußfolgerung zu gelangen. Weitere Beobachtungen des Systems im Februar 2025 und im April 2025 (unter Verwendung der „Director’s Discretionary Time“) ergaben jedoch keine Objekte wie das im August 2024 entdeckte.

“Wir sind mit dem Fall eines verschwundenen Planeten konfrontiert! Um diesem Rätsel auf den Grund zu gehen, haben wir mit Hilfe von Computermodellen Millionen von möglichen Umlaufbahnen simuliert und dabei die Erkenntnisse berücksichtigt, die wir gewonnen haben, als wir den Planeten sahen und als wir ihn nicht sahen”, so der Doktorand Aniket Sanghi vom Caltech in Pasadena, Kalifornien. Sanghi ist einer der Erstautoren der beiden Veröffentlichungen über die Forschungsarbeit des Teams.

Bei diesen Simulationen berücksichtigte das Team sowohl die Sichtung des wahrscheinlichen Exoplaneten-Kandidaten durch das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte im Jahr 2019 als auch die neuen Daten von Webb und zog Umlaufbahnen in Betracht, die in Gegenwart von Alpha Centauri B gravitativ stabil wären, was bedeutet, daß der Planet nicht aus dem System geschleudert würde.

Laut den Forschern ist das nicht Wiederfinden in der zweiten und dritten Runde der Beobachtungen mit Webb nicht überraschend.

„Wir fanden heraus, daß sich der Planet bei der Hälfte der simulierten möglichen Umlaufbahnen zu nahe an den Stern heran bewegte und sowohl im Februar als auch im April 2025 für Webb nicht sichtbar gewesen wäre“, so Sanghi.

Basierend auf der Helligkeit des Planeten in den Beobachtungen im mittleren Infrarot und den Bahnsimulationen sagen die Forscher, daß es sich um einen Gasriesen handeln könnte, der ungefähr die Masse des Saturns hat und Alpha Centauri A auf einer elliptischen Bahn umkreist, die zwischen dem 1- bis 2-fachen der Entfernung wie zwischen Sonne und Erde liegt.

„Sollte sich der mögliche Planet auf dem Webb-Bild von Alpha Centauri A bestätigen, wäre dies ein neuer Meilenstein für die Entdeckung von Exoplaneten“, sagt Sanghi. “Von allen direkt abgebildeten Planeten wäre dies derjenige, der seinem Stern bisher am nächsten ist. Er ist auch derjenige, der in Bezug auf Temperatur und Alter den Riesenplaneten in unserem Sonnensystem am ähnlichsten ist und unserer Heimat, der Erde, am nächsten kommt”, sagt er. “Allein seine Existenz in einem System mit zwei eng beieinander liegenden Sternen würde unser Verständnis davon, wie Planeten in chaotischen Umgebungen entstehen, überleben und sich entwickeln, in Frage stellen.

Wenn die Ergebnisse des Teams durch weitere Beobachtungen bestätigt werden, könnten sie die Zukunft der Exoplanetenforschung verändern.

„Dieser Planet würde zu einem Prüfstein für die Exoplanetenforschung werden, mit zahlreichen Möglichkeiten für eine detaillierte Charakterisierung durch Webb und andere Observatorien“, so Beichman.

Das Nancy Grace Roman-Weltraumteleskop der NASA beispielsweise, das im Mai 2027 und möglicherweise schon im Herbst 2026 starten soll, ist mit spezieller Hardware ausgestattet, mit der neue Technologien zur Beobachtung von Doppelsternsystemen wie Alpha Centauri auf der Suche nach anderen Welten getestet werden können. Die Daten von Roman im sichtbaren Licht würden die Infrarotbeobachtungen von Webb ergänzen und einzigartige Erkenntnisse über die Größe und das Reflexionsvermögen des Planeten liefern.

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraumorganisation).

Dreigeteiltes Bild von Alpha Centauri (DSS, Hubble, Webb)

• Fast Facts
• Objekt
• Objektname(n): Alpha Centauri AB
• Objektbeschreibung: Binäres Sternsystem
• Rektaszension: 14:39:37.08
• Deklination: -60:48:56.29
• Sternbild: Centaurus
• Entfernung: 4 Lichtjahre
• Daten
• Instrument: MIRI
• Filter: F1500C
• Bild
• Farbinformation: Dieses Bild wurde mit dem MIRI-Koronographen am James-Webb-Weltraumteleskop aufgenommen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuordnung einer warm/roten Farbkarte zu einem monochromatischen (Graustufen-)Bild.

Über das Bild: Dieses dreiteilige Bild zeigt das Sternsystem Alpha Centauri von verschiedenen boden- und weltraumgestützten Observatorien: dem Digitized Sky Survey (DSS), von NASA’s Hubble-Weltraumteleskop und dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA. Alpha Centauri A ist der dritthellste Stern am Nachthimmel und der der Erde am nächsten gelegene sonnenähnliche Stern.

Das bodengestützte Bild von DSS zeigt das Dreifachsystem als eine einzige Lichtquelle, während Hubble die beiden sonnenähnlichen Sterne im System, Alpha Centauri A und Alpha Centauri B, auflöst.

Das Bild von Webb’s MIRI (Mid-Infrared Instrument), das eine koronographische Maske verwendet, um das helle Blendlicht von Alpha Centauri A zu blockieren, zeigt einen möglichen Planeten, der den Stern umkreist.

Dreigeteiltes Bild von Alpha Centauri (MIRI-Bildausschnitt)

• Fast Facts
• Objekt
• Objektname(n): Alpha Centauri AB
• Objektbeschreibung: Binäres Sternsystem
• Rektaszension: 14:39:37.08
• Deklination: -60:48:56.29
• Sternbild: Centaurus
• Entfernung: 4 Lichtjahre
• Daten
• Instrument: MIRI
• Filter: F1000W, F1500C
• Bild
• Farbinformation: Diese Bilder wurden mit dem MIRI-Koronographen am James-Webb-Weltraumteleskop aufgenommen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuordnung einer warm/roten Farbkarte zu einem monochromatischen (Graustufen-)Bild.

Über das Bild: Dieses dreiteilige Bild zeigt die Suche des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA nach einem Planeten um den nächstgelegenen sonnenähnlichen Stern Alpha Centauri A. Das erste Bild zeigt das blendende Licht von Alpha Centauri A und Alpha Centauri B. Das mittlere Bild zeigt das System mit einer Koronographenmaske, die über Alpha Centauri A gelegt wurde, um das helle Licht abzuschirmen. Die Art und Weise, wie das Licht an den Rändern des Koronographen gebeugt wird, erzeugt jedoch Lichtwellen im umgebenden Raum. Die Optik des Teleskops (seine Spiegel und Stützstrukturen) führt dazu, daß ein Teil des Lichts mit sich selbst interferiert und kreisförmige sowie speichenartige Muster erzeugt. Diese komplexen Lichtmuster machen es zusammen mit dem Licht des nahen Alpha Centauri B unglaublich schwierig, lichtschwache Planeten zu entdecken. In der Abbildung rechts haben die Astronomen die bekannten Muster subtrahiert (unter Verwendung von Referenzbildern und Algorithmen), um das Bild zu bereinigen und schwache Quellen wie den Planetenkandidaten sichtbar zu machen.

Alpha Centauri – Ein Planetenkandidat (Künstlerischer Entwurf)

Über das Bild: Dieses künstlerische Konzept zeigt, wie ein Gasriese, der Alpha Centauri A umkreist, aussehen könnte. Beobachtungen des Dreifachsternsystems Alpha Centauri mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA deuten darauf hin, daß der mögliche Gasriese, der etwa die Masse des Saturn hat, den Stern in etwa der doppelten Entfernung wie zwischen Sonne und Erde umkreist.

In diesem Konzept ist Alpha Centauri A oben links vom Planeten abgebildet, während der andere sonnenähnliche Stern des Systems, Alpha Centauri B, oben rechts zu sehen ist. Unsere Sonne ist als kleiner Lichtpunkt zwischen diesen beiden Sternen dargestellt.